Войти
Диаграмма частоты ударов В acoustics, beat паттерн интерференции между двумя звуками с немного разными частотами, воспринимаемый как периодическое изменение громкости, скорость которого равна разнице из двух частот.
С помощью настройки инструментов, которые могут воспроизводить устойчивые тона, можно легко распознать удары. Настройка двух тонов на унисон даст особый эффект: когда два тона близки по высоте, но не идентичны, разница в частоте порождает биение. Громкость меняется, как в тремоло, так как звуки попеременно мешают конструктивно и разрушительно. По мере того, как два тона постепенно приближаются к унисону, биение замедляется и может стать настолько медленным, что станет незаметным. По мере того, как два тона расходятся дальше, их частота ударов начинает приближаться к диапазону человеческого восприятия высоты тона, биение начинает звучать как нота, и создается комбинированный тон . Этот комбинированный тон также может называться отсутствующей основной частотой, поскольку частота биений любых двух тонов эквивалентна частоте их предполагаемой основной частоты.
Сумма (синий цвет) двух синусоидальных волн (красный, зеленый) отображается по мере увеличения частоты одной из волн. Две волны изначально идентичны, затем частота зеленой волны постепенно увеличивается на 25%. Можно увидеть конструктивную и деструктивную интерференцию. Это явление наиболее известно в акустике или музыке, хотя его можно найти в любой линейной системе: «Согласно закону суперпозиции, одновременно звучат два тона. накладываются очень просто: складываются их амплитуды ». Если нарисовать график, показывающий функцию , соответствующую общему звучанию двух струн, можно увидеть, что максимумы и минимумы больше не являются постоянными, как при воспроизведении чистой ноты, но со временем меняются: когда две волны смещены по фазе почти на 180 градусов , максимумы одной волны нейтрализуют минимумы другой, тогда как когда они почти совпадают по фазе, их максимумы суммируются, увеличивая воспринимаемый объем.
С помощью тригонометрического тождества суммы к произведению (см. Список тригонометрических тождеств ) можно доказать, что конверт максимумов и минимумов образует волна, частота которой составляет половину разницы между частотами двух исходных волн. Рассмотрим две синусоидальные волны единичной амплитуды :
Если две исходные частоты довольно близки (например, разница примерно в двенадцать герц ), частота косинуса правой части Вышеприведенное выражение, то есть f 1 - f 2 / 2, часто слишком низкое, чтобы восприниматься как слышимый тон или тон. Вместо этого это воспринимается как периодическое изменение амплитуды первого члена в приведенном выше выражении. Можно сказать, что косинусный член более низкой частоты является огибающей для более высокочастотного, то есть его амплитуда модулируется. Частота модуляции равна f 1 + f 2 / 2, то есть среднее двух частот. Можно отметить, что каждый второй пакет в шаблоне модуляции инвертируется. Каждый пик заменяется впадиной и наоборот. Однако, поскольку человеческое ухо не чувствительно к фазе звука, а только к его амплитуде или интенсивности, слышна только величина огибающей. Следовательно, субъективно частота огибающей кажется в два раза больше частоты модулирующего косинуса, что означает, что слышимая частота биений равна:
Это можно увидеть на диаграмме рядом.
A 110 Гц, синусоидальный сигнал (пурпурный; первые 2 секунды), синусоидальный сигнал G♯ 104 Гц (голубой; следующие 2 секунды), их сумма (синий; последние 2 секунды) и соответствующая огибающая (красный) Физическая интерпретация такова, что когда
две волны находятся в фазе и они интерферируют конструктивно. Когда он равен нулю, они не совпадают по фазе и деструктивно мешают. Биения встречаются также в более сложных звуках или в звуках разной громкости, хотя их математическое вычисление не так просто.
Чтобы человеческое ухо могло слышать явления биений, соотношение частот должно быть меньше 
Биение также может быть слышно между нотами, которые находятся близко к гармонике интервалу, но не совсем так, из-за некоторой гармоники биение первой ноты с гармоникой второй ноты. Например, в случае идеальной квинты третья гармоника (то есть второй обертон) басовой ноты сочетается со второй гармоникой (первым обертоном) другой ноты. Так же, как и с расстроенными нотами, это также может происходить с некоторыми правильно настроенными равными темпераментными интервалами из-за различий между ними и соответствующими интонационными интервалами: см. Гармоническая серия (музыка) # Гармоника и настройка.
Бинауральные ритмы Чтобы испытать восприятие бинауральных ритмов, лучше всего прослушать этот файл в наушниках от умеренного до слабого громкость - звук должен быть легко слышен, но не громко. Обратите внимание, что звук кажется пульсирующим, только когда слышен через оба наушника. Длительность 10 секунд Бинауральные ритмы Базовый тон 200 Гц, частота биений от 7 Гц до 12,9 Гц. Длительность 9 минут. Бинауральное биение - это слуховая иллюзия , воспринимаемая, когда две разные чистые тона синусоидальные волны, обе с частотами ниже 1500 Гц, с разницей между ними менее 40 Гц, дихотически представляются слушателю (по одному через каждое ухо ).
Например, если чистый тон 530 Гц подается в правое ухо человека, а чистый тон 520 Гц передается в левое ухо, слушатель будет воспринимать слуховая иллюзия третьего тона в дополнение к двум чистым тонам, предъявляемым к каждому уху. Третий звук называется бинауральным ритмом, и в этом примере воспринимаемая высота звука коррелирует с частотой 10 Гц, которая представляет собой разницу между чистыми тонами 530 Гц и 520 Гц, передаваемыми каждому уху.
Восприятие бинауральных биений происходит в нижнем холмике среднего мозга и верхнем оливарном комплексе ствола, где слуховой сигналы от каждого уха объединяются и вызывают электрические импульсы вдоль нервных путей через ретикулярную формацию вверх по среднему мозгу к таламус, слуховая кора и другие области коры.
Некоторые потенциальные преимущества терапии бинауральных ритмов могут включать: уменьшение стресса, уменьшение тревога, повышенная концентрация, повышенная концентрация, повышенная мотивация, повышенная уверенность и более глубокое. Тем не менее, исследования не позволяют сделать окончательных выводов о клинических преимуществах бинауральной терапии сердечных сокращений, поэтому лучше не заменять традиционные методы лечения стресса и тревоги этим типом вмешательства, пока не будут представлены убедительные доказательства. Сегодня (2020 г.) бинауральная ритм-терапия не является частью стандартного лечения любого заболевания.
Музыканты обычно объективно используют интерференционные ритмы, чтобы проверить настройку на унисон, идеальная квинта или другие простые гармонические интервалы. Тюнеры фортепьяно и органа даже используют метод, включающий подсчет ударов с нацеливанием на определенное число в течение определенного интервала.
композитор Элвин Люсье написал много пьес, в которых главное внимание уделяется интерференционным битам. Итальянский композитор Джачинто Счелси, стиль которого основан на микротональных колебаниях унисонов, широко исследовал текстурные эффекты интерференционных битов, особенно в своих поздних работах, таких как скрипичные соло Xnoybis (1964) и L'âme ailée / L'âme ouverte (1973), в которых они занимают видное место (обратите внимание, что Шелси рассматривал и записывал каждую струну инструмента как отдельную часть, так что его скрипичные соло фактически представляют собой квартеты из однострунных, где могут быть разные струны скрипки. одновременное воспроизведение той же ноты с микротональным сдвигом, так что возникают интерференционные картины). Композитор Музыка Фила Ниблока полностью основана на биении, вызванном микротональными различиями.
